Carla Talita Pertille, G. Silva, C. Souza, M. Nicoletti
{"title":"ESTUDO DA EFICIÊNCIA DE CLASSIFICAÇÕES SUPERVISIONADAS APLICADAS EM IMAGEM DE MÉDIA RESOLUÇÃO ESPACIAL","authors":"Carla Talita Pertille, G. Silva, C. Souza, M. Nicoletti","doi":"10.5380/BIOFIX.V3I2.60477","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"A aplicação de técnicas de Sensoriamento Remoto na classificação do uso da terra de um município possibilita melhor gestão e planejamento geográfico. Nessa temática, o objetivo desta pesquisa foi identificar o melhor algoritmo de classificação supervisionada para o mapeamento do uso e cobertura da terra para o município de São José do Cerrito – Santa Catarina. Para tanto, foi utilizada uma imagem orbital do sensor Sentinel-2/MSI. Após o pré-processamento digital da imagem, foram definidas como classes de uso e cobertura da terra: agricultura, área urbana, corpos hídricos e vegetação. Posteriormente, as amostras de treinamento e validação foram geradas para cada classe. Os métodos de classificação supervisionados (Maximum Likelihood Classification – Máxima Verossimilhança - MaxVer) e (Suppor Vector Machine Classification - Máquinas de Vetor de Suporte - SVM), (Neural Net Classification – Redes Neurais - RNA) e (Minimum Distance Classification – Mínima distância - MND) foram testados. Por fim, calcularam-se as estatísticas de acurácia da classificação para cada método, tais como: índice Kappa, exatidão global, coeficiente Tau, erros de omissão e comissão e exatidão ao usuário e ao produtor. De maneira geral, todos os métodos propiciaram elevados valores do índice Kappa (MaxVer (0,9760), SVM (0,9616), RNA (0,9880) e MND (0,9244)). As estatísticas para o classificador testado revelaram que o método com o melhor desempenho foi o RNA, seguido do MaxVer, SVM e MND. De maneira geral, todas as técnicas de classificação supervisionada testadas foram efetivas no mapeamento de uso da terra do município de São José do Cerrito – SC, mas o método mais eficiente foi o RNA, com índice Kappa de 0,9880 e acurácia global de 99,33%.","PeriodicalId":244932,"journal":{"name":"BIOFIX Scientific Journal","volume":"151 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2018-08-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"3","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"BIOFIX Scientific Journal","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.5380/BIOFIX.V3I2.60477","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
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Abstract
A aplicação de técnicas de Sensoriamento Remoto na classificação do uso da terra de um município possibilita melhor gestão e planejamento geográfico. Nessa temática, o objetivo desta pesquisa foi identificar o melhor algoritmo de classificação supervisionada para o mapeamento do uso e cobertura da terra para o município de São José do Cerrito – Santa Catarina. Para tanto, foi utilizada uma imagem orbital do sensor Sentinel-2/MSI. Após o pré-processamento digital da imagem, foram definidas como classes de uso e cobertura da terra: agricultura, área urbana, corpos hídricos e vegetação. Posteriormente, as amostras de treinamento e validação foram geradas para cada classe. Os métodos de classificação supervisionados (Maximum Likelihood Classification – Máxima Verossimilhança - MaxVer) e (Suppor Vector Machine Classification - Máquinas de Vetor de Suporte - SVM), (Neural Net Classification – Redes Neurais - RNA) e (Minimum Distance Classification – Mínima distância - MND) foram testados. Por fim, calcularam-se as estatísticas de acurácia da classificação para cada método, tais como: índice Kappa, exatidão global, coeficiente Tau, erros de omissão e comissão e exatidão ao usuário e ao produtor. De maneira geral, todos os métodos propiciaram elevados valores do índice Kappa (MaxVer (0,9760), SVM (0,9616), RNA (0,9880) e MND (0,9244)). As estatísticas para o classificador testado revelaram que o método com o melhor desempenho foi o RNA, seguido do MaxVer, SVM e MND. De maneira geral, todas as técnicas de classificação supervisionada testadas foram efetivas no mapeamento de uso da terra do município de São José do Cerrito – SC, mas o método mais eficiente foi o RNA, com índice Kappa de 0,9880 e acurácia global de 99,33%.
遥感技术在城市土地利用分类中的应用可以更好地管理和地理规划。在这个问题上,本研究的目的是确定sao jose do Cerrito - Santa Catarina市土地利用和土地覆盖地图的最佳监督分类算法。为此,使用了Sentinel-2/MSI传感器的轨道图像。经过数字预处理后,将图像定义为土地利用和土地覆盖类别:农业、城市地区、水体和植被。随后,为每个类生成训练和验证样本。监督分类方法(最大Likelihood最大似然分类—- MaxVer)和(Suppor向量机分类支持向量机- - SVM),(神经网络分类—- RNA)和神经网络(最小距离分类—最小距离(MND)进行了测试。最后,计算了每种方法分类的准确性统计数据,如Kappa指数、总体准确性、Tau系数、遗漏和佣金误差以及对用户和生产者的准确性。总的来说,所有方法的Kappa指数(MaxVer (0.9760), SVM (0.9616), RNA(0.9880)和MND(0.9244))都很高。对分类器的统计分析表明,性能最好的方法是RNA,其次是MaxVer、SVM和MND。总的来说,所有的监督分类技术在sao jose do Cerrito - SC的土地利用制图中都是有效的,但最有效的方法是RNA, Kappa指数为0.9880,总体准确率为99.33%。